什么是納米_納米的特點(diǎn)
納米技術(shù)研究的是以控制單個(gè)原子、分子來實(shí)現(xiàn)特定的功能，是利用電子的波動(dòng)性來工作的，那么你對(duì)了解納米多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是納米的內(nèi)容，希望大家喜歡!
什么是納米
單個(gè)細(xì)菌用肉眼是根本看不到的，用顯微鏡測(cè)直徑大約是五微米。舉個(gè)例子來說，假設(shè)一根頭發(fā)的直徑是0.05毫米，把它軸向平均剖成5萬根，每根的厚度大約就是一納米。也就是說，一納米就是0.000001毫米.納米科學(xué)與技術(shù)，有時(shí)簡(jiǎn)稱為納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了與納米相關(guān)的很多新興學(xué)科。有納米醫(yī)學(xué)、納米化學(xué)、納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)等。全世界的科學(xué)家都知道納米技術(shù)對(duì)科技發(fā)展的重要性，所以世界各國(guó)都不惜重金發(fā)展納米技術(shù)，力圖搶占納米科技領(lǐng)域的戰(zhàn)略高地。我國(guó)于1991年召開納米科技發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，制定了發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)策。十多年來，我國(guó)納米材料和納米結(jié)構(gòu)研究取得了引人注目的成就。目前，我國(guó)在納米材料學(xué)領(lǐng)域取得的成就高過世界上任何一個(gè)國(guó)家，充分證明了我國(guó)在納米技術(shù)領(lǐng)域占有舉足輕重的地位。納米效應(yīng)就是指納米材料具有傳統(tǒng)材料所不具備的奇異或反常的物理、化學(xué)特性，如原本導(dǎo)電的銅到某一納米級(jí)界限就不導(dǎo)電，原來絕緣的二氧化硅、晶體等，在某一納米級(jí)界限時(shí)開始導(dǎo)電。這是由于納米材料具有顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大等特點(diǎn)，以及其特有的三大效應(yīng)：表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。 對(duì)于固體粉末或纖維，當(dāng)其有一維尺寸小于100nm，即達(dá)到納米尺寸，即可稱為所謂納米材料，對(duì)于理想球狀顆粒，當(dāng)比表面積大于60㎡/g時(shí)，其直徑將小于100nm，達(dá)到納米尺寸。
現(xiàn)時(shí)很多材料的微觀尺度多以納米為單位，如大部份半導(dǎo)體制程標(biāo)準(zhǔn)皆是以納米表示。直至2016年4月，最新的中央處理器制程是14nm。
納米的三種概念
第一種
從迄今為止的研究狀況看，關(guān)于納米技術(shù)分為三種概念。第一種，是1986年美國(guó)科學(xué)家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機(jī)器》一書中提出的分子納米技術(shù)。根據(jù)這一概念，可以使組合分子的機(jī)器實(shí)用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以制造出任何種類的分子結(jié)構(gòu)。這種概念的納米技術(shù)未取得重大進(jìn)展。
第二種
第二種概念把納米技術(shù)定位為微加工技術(shù)的極限。也就是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。這種納米級(jí)的加工技術(shù)，也使半導(dǎo)體微型化即將達(dá)到極限?，F(xiàn)有技術(shù)即便發(fā)展下去，從理論上講終將會(huì)達(dá)到限度。這是因?yàn)?，如果把電路的線幅變小，將使構(gòu)成電路的絕緣膜的為得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發(fā)熱和晃動(dòng)等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術(shù)。
第三種
第三種概念是從生物的角度出發(fā)而提出的。本來，生物在細(xì)胞和生物膜內(nèi)就存在納米級(jí)的結(jié)構(gòu)。
所謂納米技術(shù)，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的一項(xiàng)嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們?cè)谘芯课镔|(zhì)構(gòu)成的過程中，發(fā)現(xiàn)在納米尺度下隔離出來的幾個(gè)、幾十個(gè)可數(shù)原子或分子，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設(shè)備的技術(shù)，就稱為納米技術(shù)。
綜合
納米科技現(xiàn)在已經(jīng)包括納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米材料學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米化學(xué)等學(xué)科。從包括微電子等在內(nèi)的微米科技到納米科技，人類正越來越向微觀世界深入，人們認(rèn)識(shí)、改造微觀世界的水平提高到前所未有的高度。我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森也曾指出，納米左右和納米以下的結(jié)構(gòu)是下一階段科技發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，會(huì)是一次技術(shù)革命，從而將引起21世紀(jì)又一次產(chǎn)業(yè)革命。
雖然距離應(yīng)用階段還有較長(zhǎng)的距離要走，但是由于納米科技所孕育的極為廣闊的應(yīng)用前景，美國(guó)、日本、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)納米科技給予高度重視，紛紛制定研究計(jì)劃，進(jìn)行相關(guān)研究。
納米的特點(diǎn)
電子器件
以納米技術(shù)制造的電子器件，其性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的電子器件，功耗可以大幅降低。信息存儲(chǔ)量大，在一張不足巴掌大的5英寸光盤上，至少可以存儲(chǔ)30個(gè)北京圖書館的全部藏書。體積小、重量輕，可使各類電子產(chǎn)品體積和重量大為減小。納米材料“脾氣怪”納米金屬顆粒易燃易爆 幾個(gè)納米的金屬銅顆?；蚪饘黉X顆粒，一遇到空氣就會(huì)產(chǎn)生激烈的燃燒，發(fā)生爆炸。因此，納米金屬顆粒的粉體可用來做成烈性炸藥，做成火箭的固體燃料可產(chǎn)生更大的推力。用納米金屬顆粒粉體做催化劑，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，大大提高化工合成的產(chǎn)出率。
金屬塊
納米金屬塊體耐壓耐拉 將金屬納米顆粒粉體制成塊狀金屬材料強(qiáng)度比一般金屬高十幾倍，又可拉伸幾十倍。用來制造飛機(jī)、汽車、輪船，重量可減小到原來的十分之一。
陶瓷
納米陶瓷剛?cè)岵?jì) 用納米陶瓷顆粒粉末制成的納米陶瓷具有塑性，為陶瓷業(yè)帶來了一場(chǎng)革命。將納米陶瓷應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)上，汽車會(huì)跑得更快，飛機(jī)會(huì)飛得更高。
氧化物
納米氧化物材料五顏六色 納米氧化物顆粒在光的照射下或在電場(chǎng)作用下能迅速改變顏色。用它做士兵防護(hù)激光槍的眼鏡很好，將納米氧化物材料做成廣告板，在電、光的作用下，會(huì)變得更加絢麗多彩。納米半導(dǎo)體材料法力無邊納米半導(dǎo)體材料可以發(fā)出各種顏色的光，可以做成小型的激光光源，還可將吸收的太陽光中的光能變成電能。用它制成的太陽能汽車、太陽能住宅有巨大的環(huán)保價(jià)值。用納米半導(dǎo)體做成的各種傳感器，可以靈敏地檢測(cè)溫度、濕度和大氣成分的變化，在監(jiān)控汽車尾氣和保護(hù)大氣環(huán)境上將得到廣泛應(yīng)用。
藥物
納米藥物治病救人，把藥物與磁性納米顆粒相結(jié)合，服用后，這些納米藥物顆?？梢宰杂傻卦谘芎腿梭w組織內(nèi)運(yùn)動(dòng)。再在人體外部施加磁場(chǎng)加以導(dǎo)引，使藥物集中到患病的組織中，藥物治療的效果會(huì)大大提高。還可利用納米藥物顆粒定向阻斷毛細(xì)血管，“餓”死癌細(xì)胞。納米顆粒還可用于人體的細(xì)胞分離，也可以用來攜帶DNA治療基因缺陷癥。目前已經(jīng)用磁性納米顆粒成功地分離了動(dòng)物的癌細(xì)胞和正常細(xì)胞，在治療人的骨髓疾病的臨床實(shí)驗(yàn)上獲得成功，前途不可限量。
衛(wèi)星
納米衛(wèi)星將飛向天空 在納米尺寸的世界中按照人們的意愿，自由地剪裁、構(gòu)筑材料，這一技術(shù)被稱為納米加工技術(shù)。納米加工技術(shù)可以使不同材質(zhì)的材料集成在一起，它既具有芯片的功能，又可探測(cè)到電磁波(包括可見光、紅外線和紫外線等)信號(hào)，同時(shí)還能完成電腦的指令，這就是納米集成器件。將這種集成器件應(yīng)用在衛(wèi)星上，可以使衛(wèi)星的重量、體積大大減小，發(fā)射更容易，成本也更便宜。
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